تا الان رنگ واقعی نپتون و اورانوس را ندیده بودید!

سیاره نپتون را با آبی پررنگ و اورانوس را با آبی روشن و متمایل به سبز می‌شناسیم. اما پژوهش جدیدی می‌گوید که رنگ واقعی اورانوس و نپتون بیشتر از چیزی که تصور می‌شود به یکدیگر نزدیک است. درحقیقت، هردو سیاره آبی روشن و متمایل به سبز هستند.

تنها تصاویر نزدیکی که از این دو سیاره داریم در قرن بیستم و توسط فضاپیمای وویجر ۲ تهیه شده‌اند. اما وویجر ۲ تصاویر این دو سیاره را در رنگ‌های جداگانه گرفت. این تصاویر تک‌رنگ سپس ترکیب شدند تا تصاویر رنگی به‌دست بیایند.

با این حال، ترکیب درست رنگ‌ها در این تصاویر رعایت نمی‌شد و رنگ واقعی اورانوس و نپتون در آن‌ها از دست می‌رفت؛ مخصوصاً نپتون که بسیار پررنگ‌تر به تصویر درمی‌آمد. یکی از دلایل دستکاری رنگ این سیاره‌ها این بود که جزییاتی مانند ابرها، بادها و نواحی اتمسفری آن‌ها با وضوح بیشتری مشخص شوند.

اخترشناسان همواره از این تغییرات رنگی آگاه بوده‌اند. همچنین تصاویر اولیه همیشه با توضیحاتی منتشر می‌شدند که تذکر می‌داد رنگ سیاره‌ها برای جزییات واضح‌تر دستکاری شده بود. اما این توضیحات در طول زمان ناپدید شدند.

در پایین می‌توان تصویر بازسازی‌شده اورانوس و نپتون را طبق رنگ‌های واقعی آن‌ها دید.
Patrick Irwin, University of Oxford

مدلسازی رنگ واقعی اورانوس و نپتون

پژوهشگران دانشگاه آکسفورد در مطالعه خود دست به مدلسازی رنگ واقعی این دو سیاره زده‌اند. آن‌ها از داده‌های ابزار طیف‌نگار تصویربرداری تلسکوپ فضایی (STIS) هابل و کاوشگر طبف‌سنجی چند واحدی (MUSE) تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا استفاده کرده‌اند.

در این ابزارها، هر پیکسل به‌صورت یک طیف پیوسته رنگی ذخیره می‌شود. این یعنی دانشمندان می‌توانستند با پردازش هر پیکسل رن واقعی اورانوس و نپتون را آشکار کنند.

آن‌ها دریافتند که نپتون و اورانوس درواقع رنگ آبی متمایل به سبز بسیار مشابهی دارند. تنها تفاوت این است که نپتون کمی آبی‌تر است، آن هم به این دلیل که لایه مه در اتمسفر این سیاره نازک‌تر است.

تغییرات رنگ اورانوس در مدار خود مدت‌ها دانشمندان را سردرگم کرده است.
Patrick Irwin, University of Oxford

حل معمای رنگ اورانوس

دانشمندان همچنین توانستند پاسخی برای معمای رنگ اورانوس پیدا کنند.

رصدهای بلندمدت اورانوس نشان می‌داد که این سیاره درطول گردش ۸۴ ساله خود به دور خورشید تغییر رنگ می‌دهد. اورانوس در زمان‌های انقلاب تابستانی و زمستانی سبزتر و در زمان‌های اعتدال بهاری و پاییزی آبی‌تر است.

یک دلیل این است که محور چرخش اورانوس به دور خودش تقریباً ۹۰ درجه با مدار سیاره اختلاف دارد. این یعنی اورانوس عملاً به پهلو می‌گردد و در زمان‌های انقلاب قطب شمال یا جنوبش رو به خورشید هستند. به این ترتیب، تغییر در انعکاس نور از قطب‌ها باعث تغییر رنگ می‌شود.

با این حال مشخص نبود که چرا قطب‌های اورانوس نور خورشید را به‌طور متفاوت منعکس می‌کنند.

مدلسازی دانشمندان نشان داد که قطب‌های اورانوس رنگ سبز و قرمز را بیشتر از دیگر نواحی سیاره منعکس می‌کنند. یک دلیل این است که غلظت گاز متان، که نور قرمز را جذب می‌کند، در قطب‌ها کمتر از استوا است.

اما این برای توضیح تما این تغییر رنگ کافی نیست. پس دانشمندان یک کلاهک یخی به مدل خود اضافه کردند که به‌تدریج در قطب‌ها ضخیم می‌شود. رصدهای گذشته وجود چنین لایه‌ای از یخ را در قطب تابستانی اورانوس تأیید کرده بودند.

اخترشناسان گمان می‌برند که این لایه حاوی ذرات منجمد متان است. متان منجمد انعکاس نورهای سبز و قرمز را تشدید می‌کند و به همین دلیل است که اورانوس در در زمان‌های انقلاب سبزتر به‌نظر می‌رسد.

در ویدیوی زیر می‌توان دید که رنگ اورانوس در قطب‌ها سبزتر و روشن‌تر است. کره سمت چپ رنگ واقعی اورانوس را نشان می‌دهد و در کره سمت راست کنتراست و تیرگی رنگ بیشتر شده تا تغییرات جوی واضح‌تر شوند.